高考物理一轮复习 第七章 恒定电流 课时作业(三十三)闭合电路的欧姆定律

课时作业(三十三) 闭合电路的欧姆定律
[基础训练]
1．在闭合电路中，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是( )
A．如果外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如果外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势也随外电压减小
C．如果外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小
D．如果外电压增大，则内电压减小，电源电动势始终为二者之和，保持恒定
答案：D 解析：由闭合电路欧姆定律知：E＝U＋U r＝U＋Ir，可见电动势等于内电压和外电压之和，电动势是不变的，故选项D正确，A、B、C错误．
2．(2017·天津河东区一模)如图所示的电路中，当滑动变阻器R2的滑动触头P向下滑动时( )
A．电压表的读数减小
B．R1消耗的功率增大
C．电源的输出功率增大
D．电容器C所带电荷量增多
答案：D 解析：滑动触头向下滑动时，R2增大，总电阻增大，总电流减小，内电压减小，外电压增大，A错误；R1消耗功率减小，B错误；电源输出功率P＝EI，由于I减小，所以功率减小，C错误；电容器和R2并联，电压增大，带电量增大，D正确．3．如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动．如果仅改变下列某一个条件，油滴仍能静止不动的是( )
A．增大R1的阻值B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离D．断开电键S
答案：B 解析：根据电路结构，电容器两极板间电压等于R1两端电压，与R2大小无关，
即U C＝U R1＝
R1
R1＋r
E，对油滴由平衡条件得q
U C
d
＝mg，油滴静止不动，说明电场强度不发生变
化，即R1的电压不变即可，故改变R2时对电路工作状态无影响，选项B正确．
4．硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图象(电池内阻不是常数)，图线b 是某电阻R 的U ­I 图象．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )
A ．8.0 Ω
B ．10 Ω
C ．12 Ω
D ．12.5 Ω
答案：A 解析：由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电动势E ＝3.6 V ．两图线的交点即为组成闭合电路时电路的工作状态点，由图可知，电阻两端的电压U ＝2 V ，电流I ＝0.2 A ，则电源的内阻r ＝
E －U I ＝3.6－20.2
Ω＝8.0 Ω.故选项A 正确．
5．如图所示为某闭合电路电源的输出功率随电流变化的图象，由此图象可以判断( )
A ．电源的内耗功率最大为9 W
B ．电源的效率最大为50%
C ．输出功率最大时，外电路的总电阻为4 Ω
D ．电源的电动势为12 V
答案：D 解析：由题图可知，当电流为1.5 A 时电源的输出功率最大，这时内耗功率等于输出功率，为9 W ，电源的效率为50%，这时电源的总功率为18 W ，根据P ＝IE ，可求得电源的电动势为 12 V ，D 项正确；由P r ＝I 2
r 可知，电源的内阻为4 Ω，由于不确定外电路是不是纯电阻电路，因此C 项错误；随着电流的增大，内耗功率增大，A 项错误；随着电流的减小，电源的效率增大，B 项错误．
6．(2017·四川泸州市二诊)如图所示的闭合电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电阻箱R 1、R 2、电灯和理想电流表A 1、A 2分别接入电路中，电灯的电阻为R L (电表和用电器均安全工作)，下列说法正确的是( )
A ．仅调节R 1，电流表A 1的示数总大于A 2的示数
B ．仅使R 2减小，电流表A 2的变化量比A 1的变化量大
C ．仅使R 1增大，电源内阻消耗的功率变大
D ．仅调节电阻箱R 1 ，R L ＝R 1＋r 时，电灯L 可达到最亮
答案：B 解析：电流表A 1测灯泡电流，A 2测R 2电流，由于两个电阻大小未知，则电流关系不能确定，A 错误；I 总＝I 1＋I 2，若减小R 2，则I 2增大，I 1减小，且I 增大，所以A 2的增加量大于A 1的减小量，B 正确；R 1增大时，电流减小，电源内阻消耗的功率减小，C 错误；当R 1＝0时，灯泡最亮，D 错误．
7．(2017·河北衡水中学一模)如图所示电路中，电源内阻不能忽略．闭合开关S 后，调节R 的阻值，使电压表示数增大ΔU ，在此过程中有( )
A ．R 2两端电压减小ΔU
B ．通过R 1的电流增大ΔU R 1
C ．通过R 2的电流减小量大于
ΔU R 2
D ．路端电压增大量为ΔU 答案：B 解析：由闭合电路欧姆定律知电阻R 2和电源内阻的电压总共减小ΔU ，选项
A 错误；由欧姆定律知：R 1＝U 1I 1＝ΔU ΔI 1，选项
B 正确；通过R 2的电流减小量小于ΔU R 2
，选项C 错误；路端电压的增大量小于ΔU ，选项D 错误．
8．(多选)如图所示电路，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑动触头缓慢向右滑动，在此过程中，下列说法正确的有( )
A ．定值电阻R 2上消耗的功率P 与电流表的示数I 的平方成正比
B ．电容器所带电荷量Q 随电流表的示数I 的变化率ΔQ ΔI
恒定不变 C ．电压表的示数U 与电流表的示数I 成反比
D ．电压表示数的变化量ΔU 与电流表示数的变化量ΔI 的比值增大
答案：AB 解析：滑动变阻器滑动触头向右缓慢滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中电流增大，R 2消耗的功率为P ＝I 2R 2，P ∝I 2
，A 正确；电容器的电压U C ＝E －I (R 2＋r )，
电荷量Q ＝CU C ＝C [E －r (R 2＋r )]，则ΔQ ΔI
＝－C (R 2＋r )，保持不变，B 正确；根据U ＝E －Ir 可知电压表示数随电流的增大而减小，而不是成反比，C 错误；由U ＝E －Ir 可知，ΔU ΔI ＝－r ，保持不变，D 错误．
[能力提升]
9．(2017·河南商丘期末)在如图所示的电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，C 为电容器，R 0为定值电阻，R 为滑动变阻器．开关闭合后，灯泡L 能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是( )
A ．灯泡L 将变亮
B ．电容器
C 的电荷量将增大
C ．电源的总功率变小，但电源的输出功率一定变大
D ．R 0两端的电压减小
答案：B 解析：将滑动变阻器的滑片向右移动，总电阻增大，总电流减小，灯泡L 变暗，A 错误；电源的内电压减小，路端电压增大，电容器两端的电压增大，电容器的带电荷量增大，B 正确；电源的总功率P ＝EI 减小，当外电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，所以滑片向右移动时无法确定电源的输出功率如何变化，C 错误；由于R 0与电容器串联，所以R 0两端的电压为零，D 错误．
10．(2017·安徽皖西高中教学联盟期末)如图甲所示为一温度报警装置，其中R 为定值电阻，R t 为一半导体热敏电阻，其电阻随温度变化的关系如图乙所示．电流表示数用I 表示，a 、b 两点接在报警器上，用来监控电压U ab ，当U ab 过低时开始报警，若温度逐渐升高，则( )
A．U ab增大，I增大，不报警
B．U ab减小，I减小，报警
C．U ab增大，I减小，不报警
D．U ab减小，I增大，报警
答案：D 解析：若温度连续升高，R t的电阻减小，总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压U ab连续减小，报警；R中的电流减小，电流表所在支路中的电流增大．D正确．
11．(2017·江苏南京期末)(多选)如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率随电流I变化的图线，抛物线OBC为该电源内部热功率随电流I变化的图线．若A、B对应的横坐标为2 A．则下列判断正确的是( )
A．该电源的电动势为3 V，内电阻为3 Ω
B．当总电流I＝1 A时，电源的输出功率为2 W
C．当总电流I＝2 A时，电源的输出功率为4 W
D．当总电流I＝1.5 A时，电源的输出功率最大，为2.25 W
答案：BD 解析：由P＝EI及题图知该电源的电动势为E＝3 V，由P热＝I2r知内电阻
为r＝1 Ω，A错；由I＝E
R＋r
知，当总电流I＝1 A时，外电阻为R＝2 Ω，电源的输出功率为P R＝I2R＝2 W，B对；同理可得当总电流I＝2 A时，电源的输出功率为2 W，C错；当总电流I＝1.5 A时，外电阻与电源内电阻相等，电源的输出功率最大，为2.25 W，D对．12．(2017·湖南东部六校联考)如图甲所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R1＝100 Ω，R2阻值未知，R3为一滑动变阻器．当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示，其中A、B两点是滑片P在变阻器的两个不同端点得到的．求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)定值电阻R 2的阻值；
(3)滑动变阻器的最大阻值．
答案：(1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω 解析：(1)将乙图中AB 线延长，交U 轴于20 V 处，交I 轴于1.0 A 处，所以电源的电动势E ＝20 V ，内阻r ＝E I ＝20 Ω.
(2)当P 滑到R 3的右端时，电路参数对应乙图中的B 点，即U 2＝4 V ，I 2＝0.8 A ，得R 2＝U 2I 2＝5 Ω.
(3)当P 滑到R 3的左端时，由乙图知此时U 外＝16 V ，I 总＝0.2 A ，所以R 外＝U 外I 总＝80 Ω，因为R 外＝R 1R 3R 1＋R 3＋R 2，解得R 3＝300 Ω.。